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古遗址是研究古代历史文化艺术和科学技术极其重要的实物资料但是由于时间的流逝和风雨的侵蚀,很多古遗址已经消失或是正经受着相当程度的损害传统的古遗址保护方法主要是通过人工测绘构图,需要耗费大量人力物力,在保护过程中很可能对古遗址造成损坏等随着计算机高新技术的不断发展以及虚拟现实技术的出现,为古遗址的数字化保护提供了可能虚拟现实(Virtual Reality)是目前数字化领域应用最广泛的一项技术,它是对真实世界及构想场景的仿真模拟,并实现用户与该模拟环境进行实时交互利用虚拟现实技术可以实现对古代遗址的复原仿真和保存,尽可能的再现古遗址及其独特的艺术魅力与文化信息,为我国古遗址在全世界范围内迅速传播和不断弘扬提供可能,同时也增强了各民族对我国历史文化的认同感本文以实现明朝时期的古城墙τ长乐门段υ及虚拟宫殿建筑群数字化展示与交互为应用背景,在对长乐门城墙实地考察以及中国古建筑结构分析的基础上,提出了3DMAX建模技术VC++编程技术以及OpenGL相结合的实现方法,即在3DMAX建模软件中对长乐门城墙以及虚拟宫殿建筑群进行三维模型构建,导出3DS格式的模型文件,在OpenGL与VC++平台中读取并实现与场景的交互功能开展的具体工作如下:(1)在对长乐门城墙实地考察以及中国古建筑结构分析的基础上,主要采用了OpenGL与3DMAX建模软件,结合两者各自的优势来构建明城墙τ长乐门段υ及虚拟宫殿建筑群的场景模型(2)如何快速有效的再现大规模的古建筑,是本文研究的重点我们研究了虚拟场景的多种建模方法,采用了几何建模与图像建模相结合的建模方法,并提出了一种大规模古建筑快速生成的方法,该方法利用Billboard作为模型的载体,采用OpenGL平台实现Billboard随视点的旋转功能,来实现大规模古建筑的快速显示对古遗址虚拟场景设计了古建筑模块环境模块和地物模块三大模块,古建筑模块采用3DMAX建模软件创建,环境模块在OpenGL中利用天空盒的方法为场景添加了蓝天白云以及地面,地物模块为场景添加了树木及商贩,提出了采用LOD技术合理使用纹理技术Billboard技术相结合的方法对场景进行优化,并通过数据对比,分析了该方法的有效性与优越性(3)基于图形开放引擎开发了古遗址虚拟场景生成和交互系统,实现了在OpenGL中对古建筑模型读取与绘制和三维显示,并为场景添加了光照及纹理;通过视点变换模型变换投影变换以及视口变换实现了古遗址虚拟场景的三维观察,并对在OpenGL中各变换实现的对应函数进行测试,确定了正确实现三维观察的各项参数值(4)分析了人机交互的原理,通过VC++与OpenGL实现了古遗址虚拟场景漫游及声效的交互功能,用户通过输入设备τ键盘鼠标υ可以与虚拟场景中物体进行交互本文采用的方法较好的实现了明城墙τ长乐门段υ及虚拟宫殿建筑群数字化展示与交互实验证明了该方法的有效性与可行性,为古遗址的数字化保护提供了参考